UERJ 2017 (2º Exame de Qualificação) — questão 31 de Física

Enunciado em texto
Utilize as informações a seguir para responder às questões de números 30, 31 e 32.
Um peixe ósseo com bexiga natatória, órgão responsável por seu deslocamento vertical, encontra-se a 20 m de profundidade no tanque de um oceanário. Para buscar alimento, esse peixe se desloca em direção à superfície; ao atingi-la, sua bexiga natatória encontra-se preenchida por 112 mL de oxigênio molecular.
Considere que o oxigênio molecular se comporta como gás ideal, em condições normais de temperatura e pressão.
Quando o peixe atinge a superfície, a massa de oxigênio molecular na bexiga natatória, em miligramas, é igual a:
(A) 80
(B) 120
(C) 160
(D) 240
(Enunciado: Vestibular Estadual UERJ 2017, 2º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
Resolução comentada
O que a questão pede: a massa de que ocupa 112 mL nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP).
Passo 1 — quantos mols cabem em 112 mL. Nas CNTP (0 °C e 1 atm), um mol de qualquer gás ideal ocupa 22,4 L. Esse número sai da equação de Clapeyron, , com n = 1 mol, T = 273 K e p = 1 atm. Então:
Passo 2 — a massa. A molécula de tem dois átomos de oxigênio (massa atômica 16, da tabela periódica), então a massa molar é 32 g/mol:
⚠️ A armadilha: usar a massa do átomo, 16 g/mol, em vez da molécula : dá 80 mg, a alternativa A. O enunciado diz “oxigênio molecular”.
A ideia em uma frase: nas CNTP, 22,4 L de gás ideal são 1 mol; com o número de mols, a massa é n vezes a massa molar.
Resposta: alternativa C (160 mg).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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